【綠色觀點】純電車、油電車到底誰 CO2 多?國家淨零排放路徑圖

為了成功攻頂淨零排放,我們需要一張國家淨零排放路徑圖。柿子挑軟的吃,我們發現可以從運輸下手:全球碳排放量有四分之一來自交通運輸包含海、陸、空運,而其中七成來自陸上交通,也就是我們使用的各種交通運輸工具。
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本文作者葉欣誠,從環境領域的工程及科學開始,將專業延伸至經濟、管理、教育、傳播等面向,整合工具與策略。前幾年在政府工作,任職環保署與行政院期間,提出從物質流、金流、資訊流角度思考循環經濟與產業發展,目前擔任國立臺灣師範大學環境教育研究所教授及綠學院綠色帶路人。

原文刊登於綠學院,INSIDE 經授權轉載。

去年我們成功預言臺灣將宣布碳中和目標,有人問綠學院說我們怎麼這麼厲害,其實只要你在業內一段時間,當你看到世界各國紛紛演出「我敢發誓」的同時,要精準預測臺灣走向就一點都不難!

發誓很簡單,達成很挑戰。為了要成功攻頂,我們需要一張國家淨零排放路徑圖

就如同開車需要 Google 導航一樣,為了成功攻頂淨零排放,我們需要一張國家淨零排放路徑圖。要如何判斷這張路徑圖應該怎麼選、選什麼可以更有效率地攻頂,我們以後有時間再與你分享,今天我們先直接說結論。我們來看國際能源總署 (IEA) 日前公布的 2050 全球淨零排放路徑圖,他們將碳排放分成建築、運輸、工業、能源與其他五大部門,分別每隔五年標註關鍵政策作為,與相應的碳排放降低路徑。

並不是誰的碳排放量高,就挑誰來減碳,這裡面有牽涉難易度的問題。我們上一篇就看到能源部門的減碳困難度,有時候還真不是你自己說了算!

從中柿子挑軟的吃,我們發現可以從運輸下手。全球碳排放量有四分之一來自交通運輸包含海、陸、空運,而其中七成來自陸上交通,也就是我們使用的各種交通運輸工具。

國家淨零排放路徑圖的第一步:交通運輸

最近幾年 IEA 每年都發布全球電動車展望 (Global EV Outlook),對於電動車的發展與需要面對的挑戰做了全面的評估。在 2020 與 2021 的報告書中,我們觀察到幾個關鍵趨勢:

  1. 全球使用電動車已經是不可逆的趨勢,汽油車退場僅是時間問題
  2. 電動車包含純電動車 (BEV)、油電混合車 (HEV)、插電式油電混合車 (PHEV),在不同生產與使用的社會條件下,各有其優勢與劣勢
  3. 歐盟、美國等國政府務實決策,對純電動車、插電式油電混合車提供政策補貼

2020 年底全球已經約有一千萬電動車在路上跑,光 2020 一年就售出三百萬輛,最大的市場是歐盟與中國大陸。各國政府對電動車的補貼整體而言在下降,因為電動車對消費者來說,已經是方便入手的選項了。2020 年歐盟純電動車掛牌數量是前一年的兩倍,而插電式油電混合車的掛牌數量是前一年的三倍,非常受到消費者歡迎。

全局思維,務實決策,實現 EV100 助攻淨零排放

在《罵電動車不環保?那得看你餵他吃什麼電!》中我們介紹生命週期評估,因為使用車輛的情境、所在地、相關政策法規的不同,評估電動車本身的排碳量或環境衝擊其實相當複雜。圖一是 2016 年環保署發布的車輛生命週期評估報告中的試算結果,考慮臺灣的電力排碳係數,也就是每度電高於 500 公克 CO2-e 因素,汽油車的生命週期碳排放約為每公里 341 公克 CO2-e,而純電動車、油電混合車、插電式油電混合車的排放量則分別為每公里 202、196、209 公克 CO2-e,三者基本上不分軒輊。

(圖一)臺灣各類小客車之車輛完整生命週期的耗能及碳排放 (GHGs) 之比較
資料來源:環保署

接著,圖二比較了臺灣去年 (2021) 銷售量最高的五種純電動車與五種插電式油電混合車的燃料生命週期。一個有趣的觀察:插電式油電混合車有二種使用情境,情境一是「用電加用油」,情境二則是「只用電不用油」,因為在六十多公里以內的短程交通下,可以完全不加油,使用電池的電力即可。若以情境一來看,臺灣的電力排碳係數為 502 g CO2-e / 度,而汽油的排碳係數則為 3,093 g CO2-e / 公升,插電式油電混合車和純電動車的碳排放量整體差異不大,甚至有些碳排放還比純電動車還少。

(圖二)臺灣 2021 年銷售量前五名的純電動車與插電式油電混合車的燃料生命週期排碳量比較
資料來源:
(1) 單位里程消耗電力與汽油量出自能源局各車型耗能證明核發月資料
(2) 汽油排碳係數 3,093 g CO2-e = 煉油排碳係數 (WtT) 720 g CO2-e (Innovation Origin, 2022/02/16)+ 汽油燃燒排碳係數 (TtW) 2,373 g CO2-e,出自環保署綠色車輛指南網

我們必須承認純電動車的推廣還面臨很多其他的挑戰。氣候集團 (Climate Group) 旗下的 EV 100,他們跟 RE100 很像,目標也是希望在 2030 年前讓電動車成為新常態。EV100 由 80 個市場中的 100 個企業組成,他們提出,目前全球推廣純電動車面臨五大挑戰:缺乏充電設備、缺乏適當的電動車型式、電動車的價格、電動車帶來全套操作方式的改變、不確定或尚未發展的政策配套。這幾項挑戰臺灣都有!再加上臺灣的電力排碳係數並不低,種種條件的限制之下,考量使用的多元性與便利性,我們可以與歐盟等國同步,給予插電式油電混合車適當的獎勵政策,同時使電動車價格更親民,更有創意地擴展充電樁,有機會實現 EV100。

責任編輯:Mia
核稿編輯:Chris

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百年汽車製造商憑什麼談環境永續?奧迪環境基金會與學生團隊跨界對談,共同為環境努力

作為百年汽車製造商,尤其是像奧迪這樣的大型領導企業,對環境的影響想必是不可忽視。既然如此,奧迪能怎麼做?又能以什麼樣的方式來達成永續?
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奧迪創新獎 Audi Innovation Award (AIA) 是奧迪自2018年起,為了尋找具有創意且能夠改善人們生活方式的新創團隊所舉辦。本屆奧迪創新獎更首度邀請學生團隊加入競賽,獲選的提案將能獲得獎學金。台灣福斯集團暨台灣奧迪總裁安薩瑞(Rahil Ansari)表示,今年奧迪以永續城市為主題,邀請了來自台灣頂尖大學的學生團隊,各自提出他們對城市永續的創意想法,藉由與學生交流,更能為奧迪帶來新鮮氣息,以及充滿活力的新創氛圍。

台灣福斯集團暨台灣奧迪總裁安薩瑞 Rahil Ansari。/Photo Credit: TNL Brand Studio

台灣學生挑戰國際競賽,實踐想法超興奮

本屆的評審委員,也是奧迪環境基金會的資深顧問Matthias Rossmann博士指出,這個深具啟發性的獎項,不僅將德國、台灣的企業與人才匯聚在一起,為了追求一個有意義的共同目標,彼此分享、激盪,是一件相當令人感到興奮的事情;更希望透過學生們新穎的眼光,來點亮這個世界的多種可能。

在台灣的四個團隊中,包括了代表清華大學材料科學與工程學系的蘇姮侒、清華大學工業工程與工程管理學系的林芮伃、臺灣科技大學應用科技研究所的張培旺,以及清華大學材料科學與工程學系的林曜宇。張培旺靦腆地表示,在參加之前,其實並不知道AIA是一個什麼樣的競賽,所以做了很多事前的準備;在實際參加後,更是認同AIA的理念,很高興有機會可以把自己腦中的想法,化為現實可行的作法。而來自清大的蘇姮侒也有同樣的感受,能夠把所學變成所用,甚至更進一步的推展擴大,是這次參加活動最大的收穫。

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刻寫在DNA中的新創力,轉化成永續科技的動能

針對本次競賽的主題「永續城市」,學生們最初的確感到有些困惑。作為百年汽車製造商,尤其是像奧迪這樣的大型領導企業,對環境的影響想必是不可忽視。既然如此,奧迪能怎麼做?又要用什麼樣的角度來談永續?Matthias Rossmann博士認為,事實上,這正是全球的汽車製造商所面臨的挑戰,而奧迪願意正面接受這樣的考驗,並且做出承諾。因此在2009年成立了奧迪環境基金會,就是希望借力使力,將與環境相關的問題,透過科技、技術的力量來解決。藉由解決這些全球性問題的過程中,奧迪環境基金會更期待引發每一位奧迪人對環境的熱情與認識。

奧迪環境基金會資深顧問Matthias Rossmann博士。/Photo Credit:TNL Brand Studio

Matthias Rossmann博士同時也分享了奧迪環境基金會所進行研發的兩個項目。首先是與德國柏林大學合作,用於對付目前無所不在的塑膠微粒的智慧過濾器。這個過濾器被設計成適合安置在城市的下水道系統中,除了直接過濾掉有害的塑膠微粒之外,更重要的是收集這些東西的來源、型式,並且數據化,就能建立城市中的塑膠微粒熱區,以便針對這些地方進行防治、宣導及改善的工作。另一個非常有趣的項目則是與海德堡大學合作,開發配備了先進傳感器技術的無人機,用來監測樹林中的狀態,對於有志於保護植物生態系統的人來說,這無異為最有力的幫手。

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從移動到居住,為下一個世代而生的解決方案

永續、環保的實踐,不再只是自備環保餐具和環保袋而已,奧迪環境基金會把這個影響巨大、需要全球一起努力的環境議題,視為一個創造的契機,一個能夠透過創新思維、前端科技,打造出更適合人們生活的環境的機會,也是幫助我們的地球資源能夠永續循環的機會。

在精彩刺激的競賽之後,2021年的奧迪創新獎AIA圓滿落幕,所有參加的團隊不只具備很強的新創能量,也提出了非常有趣、複雜的設計。而學生團隊的優秀表現,更是令評審耳目一新且印象深刻。Matthias Rossmann博士表示非常期待將來能有機會,與這些學生們一起工作,嘗試更多的可能性。安薩瑞總裁(Rahil Ansari)也提出了願景,希望透過這樣的共識以及共同努力,可以加速打造一個永續的、宜居的、對所有人都更好的,專屬於下一個世代的居住環境。